BE401605A

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Info

Publication number: BE401605A
Authority: BE

Description


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  "Procédé pour l'élimination du carbone des métaux rares peu fusibles et plus particulièrement du tantale". 



   La présente invention se rapporte à un procédé destiné à éliminer des impuretés constituées par du carbone que con- tiennent certains métaux rares peu fusibles, et plus particu- lièrement le tantale. pour certains usages, il est nécessaire ou il importe de débarrasser le tantale ou d'autres métaux rares peu fusi- bles d'impuretés constituées par du carbone pressent, principa- lement, sousforme de graphite,bien que, dans le cas du tantale, par exemple, des quantités appréciables de carbone puissent, à certains moments, être combinées avec le tantale sous forme 

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 de carbure de tantale. L'un des objets de la présente invention est un procédé perfectionné qui permet   l'élimination   de ces impuretés constituées par le carbone.

   Dans ce qui suit on décrit le procédé qui fait l'objet de la présente invention dans son application à l'affinage du tantale, application pour laquelle ce procédé est extrêmement efficace,comme on l'a constaté- On   peut cbtenir   du tantale métallique sous forme de cristaux ou de poudre contenant du carbone comme impureté mais, par des procédés de séparation mécaniques connus, il n'est pas possible de séparer tout le carbone. 



   Conformément à la présente   invention,le   carbone restant séparé est/très efficacement et très simplement de la façon suivante: 
On analyse un petit échantillon du tantale contenant, comme impureté,du carbone,l'échantillon étant examiné pour déterminer sa teneur en carbone. On part des renseignements ainsi obtenus pour calculer la quantité nécessaire d'un oxyde approprié pour oxyder la carbone contenu dans le métal. On peut utiliser à ?et effet de l'oxyde de tantale,mais il est préférable d'utili- ser l'oxyde d'un élément qui se volatilise à une température plus basse que le point de fusion du tantale,cette température étant choisie de préférence entre 1.000 et   2.000   degrés.

   Pour affiner le tantale, on utilise de préférence de   l'oxyde  de magnésium (MgO) en proportions qu'on calcule en partant de la supposition que cet oxyde de magnésium réagit sur le carbone pour former l'oxyde de carbone (CO et du magnésium libre. On mélange   intimement cette   quantité d'oxyde de magnésium avec le tantale qui contient le carbone comme impureté en les traitant, par exemple,pendant dix minutes environ, dans un petit moulin à boulets en porcelaine. 



   Ce mélange, constitué par l'oxyde de magnésium et la char- ge de tantale contenant le carbone comme impureté est pressé sous forme de barres et celles-ci sont introduites dans un 

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 four à fritter. On extrait l'air de ce four et on applique la chaleur. La température monte et on atteint un point auquel a lieu la réaction entre l'oxyde de magnésium et le carbone avec production d'oxyde de carbone (00) et de magnésium. Cette   réaotàon   commence à une température comprise entre 1800 et   2000    environ. La température exacte ne peut pas être   consta     tée.   On continue à chauffer jusqu'à ce que la température s'approche du point de fusion du tantale.

   Au commencement de la réaction, il se produit une diminution de la dépression en raison du dégagement de l'oxyde de carbone. On continue à chauffer   jusqu' à   ce que le vide soit rétabli, et l'on continue à extraire les gaz au moyen de pompes jusqu'à ce que ces gaz soient complètement expulsés du métal. L'oxyde de carbone est extrait du four au moyen de pompes, tandis que le magnésium se volatilise et se dépose sous forme d'une poudre métallique fine sur les parties plus froides du four. 



   Le procédé qui vient   d'être   décrit donne pour résultat une barre complètement exempta de carbone comme impureté. En maintenant le four à une température convenable, tout le ma gnésium se dépose sur les parois du four et de   @   petites quantités seulement de ce métal sont entraînées dans les pom- pes qui produisent la dépression. de métier 
Oe qui précède montre clairement à l'homme comment on peut appliquer le présent procédé au traitement de métaux rares peu fusibles autres que le tantale et il est clair,pour le   spécialiste,que   l'on peut substituer à l'oxyde de magnésium des oxydes d'autres éléments,de préférence de métaux qui se volatilisent à une température inférieure au point de fusion du métal rare peu fusible dont on doit éliminer le carbone qu'il contient comme impureté.

   Il est clair également que de nombreux détails du procédé   décrit   ci-dessus sont susceptibles de modifications. 



   Par exemple, au lieu d'oxyde de magnésium comme matière 

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 de débourbage, un oxyde métallique, tel que l'oxyde de lithium, glucinium, ou similaire,qui se vaporise en dessous de la   tempé,   rature de fusion du métal rare,peut être utilisé. En plus, comme déjà suggéré, un oxyde d'un métal qui se décompose en dessous du point de fusion du métal rare ,peut être utilisé comme matière de débourbage.   Par     exemple,!'oxyde   de tantale peut être utilisé lorsque le tantale est le métal rare à purifier.

Claims

RESUME La présente invention a pour objet: A)- Un procédé destiné à débarrasser les métaux rares peu fusi bles, et plus particulièrement le tantale,du carbone qu'ils contiennent comme impureté, le procédé en question possédant les caractéristiques suivantes : 10-On mélange un métal rare peu fusible contenant du car- bone avec une proportion convenable de l'oxyde d'un élément qui se volatilise à une température plus basse que le point de fusion du métal rare peu fusible, le mélange étant chauffé ensuite dans le vide, à une température à laquelle le carbone s'oxyde et à laquelle le résidu que laisse l'oxyde ajouté se valitilise :

2 - L'oxyde mélange, comme il est spécifié sous 1 , au métal rare, est l'oxyde d'un métal et le résidu sus-visé est constitué par le métal dudit oxyde; 3 - L'oxyde utilisé a une teneur en poids en oxygène rela- tivement élevée; 4 - L'oxyde utilisé est l'oxyde d'un élément qui se vola- tilise à une température comprise entr 1000 et 2000 degrés ; 5 - L'oxyde utilisé peut être de l'oxyde de magnésium; 6 - On maintient constamment le vide pendant le chauffage; 7 - On utilise une quantité suffisante dudit oxyde pour convertir le carbone présent en oxyde de carbone.

8 - Le mélange spécifié sous 1 de l'oxyde et du métal <Desc/Clms Page number 5> rare peu fusible contenant du carbone est pressé sous forme de barres qu'on chauffe ensuite à une température à laquelle le carbone est éliminé par l'oxygène dudit oxyde et à laquelle la substance résiduaire dudit oxyde est volatilisée.

9,-Le carbone contenant le tantale $et mélangé intimement avec l'oxyde de tantale et le mélange est chauffé dans le vide à une température en dessous du point de fusion du tantale.

10,-'Le carbone contenant le métal rare est mélangé avec l'oxyde d'un métal qui se décompose en dessous du point de fusion d'un métal rare et le mélange est chauffé à une tempé-. rature à laquelle l'oxyde métallique se décompose en convertis- sant le carbone en monoxyde de carbone.

Il.-Le carbone contenant un métal rare est mélangé à un oxyde d'un métal tel que le lithium,glucinium, ou similaire, qui se vaporise à une température en dessous du point de fusion du métal rare.

B.- Un produit industriel nouveau constitué par un métal rare peu fusible et, plus particulièrement,par du tantale qui a été débarrassé du carbone qu'il contient comme impureté.